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《计算机组成原理》考试大纲2（020版）

一、考试基本要求

1.理解单处理器计算机系统中各部的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有

完整的计算机系统的整机概念。

2.理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬与软之间的界面，掌握指令集体系结构的

基本知识和基本实现方法。

3.能够综合运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬系统中的理论和实

际问题进行计算、分析，对一些基本部进行简单设计；并能对高级程序设计语言如（C语言）

中的相关问题进行分析。

二、考试内容

1.计算机系统概述

（一）计算机发展历程

（二）计算机系统层次结构

1.计算机系统的基本组成；2.计算机硬的基本组成；3.计算机软和硬的关系：4.计

算机的工作过程。

（三）计算机性能指标

吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS、GFLOPS、

TFLOPS、PFLOPSo

2.数据的表示和运算

-（）数制与编码

1.进位计数制及其相互转换；2.真值和机器数；3.BCD码；4.字符与字符串；5.校验码。

（二）定点数的表示和运算

1.定点数的表示：无符号数的表示：有符号数的表示。2.定点数的运算：定点数的位移运

算；原码定点数的加、减运算；补码定点数的加、减运算；定点数的乘、除运算；溢出概念

和判别方法。

（三）浮点数的表示和运算

1.浮点数的表示：浮点数的表示范围；IEEE754标准。2.浮点数的力口/减运算。

（四）算术逻辑单元ALU

1.串行加法器和并行加法器；2.算术逻辑单元ALU的功能和结构。

3.存储器层次结构

（一）存储器的分类

（二）存储器的层次化结构

（三）半导体随机存取存储器

1.SRAM存储器的工作原理；2.DRAM存储器的工作原理；

（四）只读存储器

（五）主存储器与CPU的连接

（六）双口RAM和多模块存储器

（七）高速缓冲存储器C（ache）

1.程序访问的局部性原理；2.Cache的基本工作原理；3.Cache和主存之间的映射方式；

4.Cache中主存块的替换算法；5.Cache写策略。

（八）虚拟存储器

1.虚拟存储器的基本概念；2.页式虚拟存储器（含TLB）

4.指令系统

（一）指令格式

1.指令的基本格式；2.定长操作码指令格式；3.扩展操作码指令格式。

（二）指令的寻址方式

1.有效地址的概念；2.数据寻址和指令寻址；3.常见寻址方式。

（三）CISC和RISC的基本概念

5.中央处理器C（PU）

-（）CPU的功能和基本结构

（二）指令执行过程

（三）数据通路的功能和基本结构

（四）控制器的功能和工作原理

1.硬布线控制器；2.微程序控制器：微程序、微指令和微命令；微命令格式；微指令的

编码方式；微地址的形式方式。

（五）指令流水线

1.指令流水线的基本概念；2.指令流水线的基本实现；3.超标量和动态流水线的基本概

念。

6.总线

-（）总线概述

1.总线的基本概念；2.总线的分类；3.总线的组成及性能指标。

（二）总线仲裁

1.集中仲裁方式；2.分布仲裁方式。

（三）总线操作和定时

1.同步定时方式：2.异步定时方式。

（四）总线标准

7.输入输出I（/O